研究目的
利用强激光等离子体电子源研究医用同位素62,64Cu的制备，用于正电子发射断层扫描（PET）成像及癌症靶向放射治疗。
研究成果
模拟结果表明，利用高强度激光等离子体电子源产生适用于PET成像活度的医用同位素62,64Cu具有可行性。该方法为传统同位素生产技术提供了潜在替代方案，具有减少核废料与降低安全风险的优点。
研究不足
该研究基于模拟，尚未通过实验验证。实际实施可能面临与激光强度、等离子体密度控制及靶材处理相关的挑战。
利用强激光等离子体电子源进行医用同位素<sup>62,64</sup>Cu的光核生产
DOI：10.1063/1.5100925
期刊：Matter and Radiation at Extremes
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
62,64铜是具有医学应用价值的放射性同位素，可用于正电子发射断层扫描（PET）成像。此外，64铜的β?衰变特性使其适用于癌症靶向放射治疗。本研究提出一种通过光核反应实验制备62,64铜同位素的新方法：利用亚拍瓦激光脉冲与近临界密度等离子体相互作用产生大电流激光电子束（e?）。模拟显示，在3.4×1021 W/cm2激光强度下，可生成总电荷量达100纳库仑的密集电子束，进而每发激光脉冲产生约101?量级的轫致辐射光子（位于巨偶极共振能区）。该轫致辐射被引导至天然铜靶材，触发光核反应生成医用同位素62,64铜。通过优化靶材几何结构使光中子产额最大化，在辐照时间等于各自半衰期三倍时，获得具有适宜活度（0.18 GBq和0.06 GBq）的62,64铜。研究还探讨了62,64铜核跃迁特征能量的探测方法。计算结果表明，利用即将建成的高强度激光装置，有望实现吉贝克勒尔级活度（相当于临床所需剂量）的PET同位素生产。
作者：
ZhiGuo Ma，HaoYang Lan，WeiYuan Liu，ShaoDong Wu，Yi Xu，ZhiChao Zhu，Wen Luo
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